整个超薄的二维伪电容纳米薄膜具有高活性共价组,用于具有高能量密度和长周期寿命的柔性非对称全固态微型伪电容器
Xiaoxu Xu1, Zhaoqing Lu1, Li Hua2
1College of Bioresources Chemical and Materials Engineering, Shaanxi Provincial Key Laboratory of Papermaking Technology and Specialty Paper Development, National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education, Shaanxi University of Science & Technology, Xi'an 710021, PR China.
Journal of colloid and interface science
|October 30, 2024
概括
新型非对称全固态微型伪电容器 (AMPC) 使用氧化石墨烯和MXene来增强能量存储. 这些设备提供了高容量和稳定性,为先进的便携式电子设备铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 微型超级电容器 (MSC) 对于便携式储能至关重要,但在能量密度和稳定性方面存在局限性.
- 开发先进的材料是克服下一代设备这些挑战的关键.
研究的目的:
- 设计和制造一种具有增强电化学性能的新型不对称全固态微型伪电容器 (AMPC).
- 研究2D材料的潜力,特别是改性石墨烯氧化物和MXene,用于微型能量存储应用.
主要方法:
- 使用共振移植修饰的石墨烯氧化物与p-phenylenediamine (PrGO) 和电化学剥落石墨烯 (EG) 制造正极.
- 在固态电解质中使用PrGO@EG正电极和MXene负电极组装一个不对称的装置.
- 电化学表征包括循环稳定性和能量密度测量.
主要成果:
- PrGO@EG-30%电极实现了高特异容量571F cm-3 (411F/g),在10,000个循环后保持100%的容量.
- 组装的AMPC表现出显著的185.4Fcm-3 (84.6F/g) 容量和10000个周期的100%稳定性.
- 这些设备表现出高体积能量密度为50.5μWh cm-3和在曲条件下出色的稳定性.
结论:
- 开发的AMPC显示出作为可穿戴应用的灵活微型能量存储设备的巨大潜力.
- 使用2D材料,如改性GO和MXene,为高性能微型超级电容器提供了一个有前途的战略.
- 增强的电化学性能和稳定性解决了当前微型能源存储技术的关键挑战.
